劉靜 左其亭
摘要:由氣候變化和人類活動(dòng)引起的環(huán)境變化對(duì)人水系統(tǒng)產(chǎn)生的巨大影響已經(jīng)受到了全世界的關(guān)注。在分析氣候變化、人類活動(dòng)以及由兩者共同引起的環(huán)境變化對(duì)人水系統(tǒng)影響研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,對(duì)目前研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述和總結(jié),從影響作用機(jī)理、環(huán)境變化因子、對(duì)人文系統(tǒng)的影響、人水綜合系統(tǒng)的研究、影響作用的量化共5個(gè)方面提出了目前研究面臨的關(guān)鍵性問題,并分別進(jìn)行深入探討和分析,進(jìn)而討論了未來研究的趨勢(shì)和重點(diǎn),引入初步的研究思路,為以后相關(guān)方面的研究工作提供參考。
關(guān)鍵詞:氣候變化;人類活動(dòng);環(huán)境變化;人水系統(tǒng);關(guān)鍵問題
中圖分類號(hào):TV213 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1672-1683(2015)06-1218-07
Abstract:Environmental change caused by climate change and human activities has great influence on the human water system,which has also been a major concern all over the world.In this paper,the research status of the impacts of climate change,human activities,and the combined action on the human water system was analyzed and summarized,and the key problems regarding the current study were proposed from five aspects including impact mechanism,environmental change factors,impact of environment change on human system,comprehensive study on human-water system,and quantitative method for the impact on "integrated system".In order to solve the key problems,future research focus for the study was proposed.In addition,the preliminary research ideas were put forward in order to provide reference for future work.
Key words:climate change;human activity;environmental change;human water system;key issue
由氣候變化和人類活動(dòng)引起的環(huán)境變化使得人類賴以生存的環(huán)境在不斷地變化,最終導(dǎo)致水問題日趨嚴(yán)峻,人水矛盾愈加突出,人水關(guān)系倍加緊張。2002年聯(lián)合國環(huán)境署發(fā)布的《全球環(huán)境展望》中指出,“目前全球一半的河流水量大幅減少或被嚴(yán)重污染,世界上80個(gè)國家或占全球40%的人口嚴(yán)重缺水。如果這一趨勢(shì)得不到遏制,今后30年內(nèi)全球55%以上的人口將面臨水荒”[1]。2012年美國聯(lián)邦情報(bào)機(jī)構(gòu)發(fā)布的一份聯(lián)合評(píng)估報(bào)告顯示,“發(fā)展中國家人口呈爆炸式增長、氣候變化影響加劇,再加上干旱、洪水以及缺少淡水等因素,水將成為未來幾十年內(nèi)導(dǎo)致全球動(dòng)蕩和戰(zhàn)爭(zhēng)的導(dǎo)火索”[2]。人們?cè)絹碓角宄匕l(fā)現(xiàn),環(huán)境變化對(duì)人水關(guān)系的影響已經(jīng)威脅到了人類的生存,阻礙了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)健康發(fā)展。
面對(duì)這些危機(jī),現(xiàn)代人類社會(huì)開始反思自己的發(fā)展歷程,強(qiáng)調(diào)水資源的可持續(xù)利用以及人水和諧相處[3]。由于環(huán)境變化對(duì)人水系統(tǒng)的影響主要由氣候變化和人類活動(dòng)引起,因此,本文把氣候變化和人類活動(dòng)作為研究的重點(diǎn),著重分析了氣候變化、人類活動(dòng)以及由兩者共同引起的環(huán)境變化對(duì)人水系統(tǒng)影響的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,綜述目前研究現(xiàn)狀,探討研究面臨的幾個(gè)關(guān)鍵性問題。
1 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.1 國內(nèi)研究進(jìn)展
(1)氣候變化對(duì)人水系統(tǒng)的影響。目前,國內(nèi)在氣候變化對(duì)人水系統(tǒng)影響方面的研究較多,主要集中于對(duì)人文系統(tǒng)和水系統(tǒng)的影響,對(duì)人水綜合系統(tǒng)影響方面的研究較少。在人文系統(tǒng)影響方面,張慶陽[4]、魏靜[5]等研究了氣候變暖對(duì)人類生存與健康的影響,并提出了相應(yīng)的對(duì)策建議。譚靈芝[6]、魏柱燈[7]從不同視角分析了氣候變化與社會(huì)歷史的聯(lián)系。我國在氣候變化對(duì)水系統(tǒng)影響方面的研究起步較早,已經(jīng)取得了豐富的成果。其中,陳桂亞[8]、劉昌明[9]等研究了氣候變化下流域的水文響應(yīng)以及氣候變化對(duì)流域水文要素(水質(zhì)、水量等)的影響。夏軍[10]在分析氣候變化研究現(xiàn)狀與現(xiàn)實(shí)需要差距的基礎(chǔ)上,研究了氣候變化對(duì)水質(zhì)和水生態(tài)的潛在影響;曹建廷[11]梳理了氣候變化對(duì)水資源管理的影響,并從水資源綜合管理、適應(yīng)性管理等方面提出了應(yīng)對(duì)氣候變化的對(duì)策。
(2)人類活動(dòng)對(duì)人水系統(tǒng)的影響。頻繁的人類活動(dòng)極大地干擾了人水系統(tǒng)健康。因此,緩解人類發(fā)展與水資源保護(hù)之間的矛盾,促進(jìn)人水和諧發(fā)展,成了人類面臨的一大難題。我國很多專家和學(xué)者在人類活動(dòng)對(duì)人水系統(tǒng)影響方面做了大量的研究工作。人類活動(dòng)對(duì)水系統(tǒng)影響方面:曹明亮[12]、徐麗娟[13]等研究了人類活動(dòng)對(duì)徑流造成的影響;薛志春[14]研究了人類活動(dòng)對(duì)水文效應(yīng)和水文過程的影響,并將人類活動(dòng)影響下的水文模型應(yīng)用于洪水預(yù)報(bào);俞樹毅[15]、顧延生[16]等分別以不同的湖泊河流為研究對(duì)象,分析了人類活動(dòng)與研究區(qū)域生態(tài)環(huán)境的演變關(guān)系;馬歡[17]分析了人類活動(dòng)下海河流域水文要素和水質(zhì)狀況的變化特征。在對(duì)人水綜合系統(tǒng)的影響研究方面,鄧建明[18]以分析人類文明進(jìn)程中的人水關(guān)系特征為基礎(chǔ),對(duì)生態(tài)文明時(shí)代的人水關(guān)系進(jìn)行了展望;林平[19]、左其亭[20]等研究了人水系統(tǒng)的和諧關(guān)系,為實(shí)現(xiàn)人水和諧提供了方法和理論的支撐。魏建兵等[21]結(jié)合經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)系統(tǒng)之間的聯(lián)系,研究了人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。endprint
(3)氣候變化和人類活動(dòng)綜合驅(qū)動(dòng)下對(duì)人水系統(tǒng)的影響。氣候變化和人類活動(dòng)都是影響人水關(guān)系的關(guān)鍵因素,兩者往往同時(shí)發(fā)生且共同對(duì)人水系統(tǒng)產(chǎn)生影響。國內(nèi)很多學(xué)者就此展開了大量的研究,研究熱點(diǎn)主要集中于對(duì)水文、水資源的影響,其中包括:王國慶[22]、左德鵬等[23]基于水文模擬,定量評(píng)估了氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)流域徑流量的影響。宋曉猛[24]回顧和探討了變化環(huán)境下水循環(huán)要素變化的檢測(cè)與歸因研究結(jié)果和方法,總結(jié)目前研究存在的主要問題和不足,提出了未來的研究重點(diǎn)和方向;董磊華[25]綜述了氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)水文影響的研究進(jìn)展,提出了該領(lǐng)域研究尚未解決的一些問題;劉可群[26]針對(duì)洪湖地區(qū)頻繁發(fā)生的干旱事件,研究了人類活動(dòng)和氣候變化對(duì)洪湖春季干旱的影響;段建軍[27]、張彧瑞[28]等研究了人類活動(dòng)與氣候變化對(duì)水資源的影響。在對(duì)人文系統(tǒng)的影響方面,林海等[29]指出了全球環(huán)境變化對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響,提出了我國應(yīng)對(duì)全球變化的戰(zhàn)略目標(biāo)和重點(diǎn);程楊[30]總結(jié)了全球氣候變化和各種人類活動(dòng)給人類健康帶來的影響。對(duì)于人水綜合系統(tǒng)的影響研究,陶潔[31]從人水關(guān)系的概念內(nèi)涵著手,開展氣候變化和人類活動(dòng)共同影響下的人水關(guān)系研究。
1.2 國外研究進(jìn)展
(1)氣候變化對(duì)人水系統(tǒng)的影響。氣候變化對(duì)人水系統(tǒng)的影響受到了國際高度的關(guān)注,大量的研究工作也因此廣泛開展。研究的重點(diǎn)主要在氣候變化對(duì)水文水資源的影響方面,其中包括:Gleick和Chalecki[32]指出氣候變化與流域徑流量有著緊密的聯(lián)系;Gleick[33]、Chiew[34]等采用水量平衡模型研究了氣候變化對(duì)徑流的影響;Wilby[35]通過歷史徑流量數(shù)據(jù)資料的數(shù)值模擬,發(fā)現(xiàn)氣候變暖會(huì)導(dǎo)致洪澇災(zāi)害的頻發(fā),加速全球水循環(huán)的進(jìn)程;Xu[36]采用全球氣候模型(GCMs)模擬氣候因子變化,結(jié)合水文模型來模擬氣候變化對(duì)水文產(chǎn)生的影響;Park[37]分析了氣候變化對(duì)山區(qū)生物地理化學(xué)進(jìn)程以及地表水質(zhì)的影響;Walter[38]利用高分辨率的冰凍圈水文模型研究了喜馬拉雅山脈冰川覆蓋流域?qū)夂蜃兓乃捻憫?yīng);Rehana[39]構(gòu)建水文-氣候綜合模型來評(píng)價(jià)氣候因子對(duì)河流水質(zhì)影響的未來風(fēng)險(xiǎn)。
(2)人類活動(dòng)對(duì)人水系統(tǒng)的影響。隨著人類征服自然、改造自然的意識(shí)不斷增強(qiáng),人類活動(dòng)對(duì)自然界造成破壞的程度和規(guī)模正在逐步擴(kuò)大,世界水資源緊張地區(qū)正在不斷增加,人水矛盾日益凸顯。因此,眾多國外學(xué)者將焦點(diǎn)聚集于關(guān)于人類活動(dòng)對(duì)人水系統(tǒng)的影響研究。對(duì)水系統(tǒng)的影響研究方面:Yang[40]通過分析在人類活動(dòng)的影響下水文要素的變化規(guī)律,研究了人類活動(dòng)對(duì)徑流的影響; Brath[41]以意大利的Samoggia為例,分析了人類活動(dòng)中土地利用變化對(duì)洪水產(chǎn)生的影響;Tu[42]研究城市擴(kuò)張對(duì)美國馬薩諸塞州東部流域的水質(zhì)影響;Alireza[43]基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,評(píng)價(jià)了伊朗中部為緩解水資源短缺問題而進(jìn)行的調(diào)水工程,指出該調(diào)水工程具有很大的負(fù)面影響。對(duì)人文系統(tǒng)的影響研究方面:Hellegers[44]指出水質(zhì)惡化,水資源短缺等對(duì)中東和北非地區(qū)的人類健康造成了重大影響。對(duì)人水綜合系統(tǒng)的影響研究方面:Falkenmark[45]描述了人與水一體化的水資源管理理論框架,形象地分析了水與自然、人類社會(huì)的關(guān)系;Lautze[46]特別指出人口增加、人類活動(dòng)加劇導(dǎo)致人水關(guān)系緊張,需要通過宏觀調(diào)控,才能保持人與自然和諧相處;Bruce[47]認(rèn)為人和水間的關(guān)系體現(xiàn)的是人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)與水系統(tǒng)間的相互作用。
(3)氣候變化和人類活動(dòng)綜合驅(qū)動(dòng)下對(duì)人水系統(tǒng)的影響。地球氣候系統(tǒng)正經(jīng)歷著顯著的變化,加之劇烈的人類活動(dòng)影響,不同程度地改變了水文循環(huán)過程[48-49]。因此,環(huán)境變化下的水文循環(huán)與水文效應(yīng)問題成為國外研究的熱點(diǎn)之一。Changnon[50]、Seguis[51]等從定量的角度研究了流域徑流在氣候變化和人類活動(dòng)干擾下受到的影響;Ie Blanc[52]基于撒哈拉沙漠地區(qū)人口密度與降水量間的關(guān)系,評(píng)估未來氣候情景和人口變化下,非洲各地區(qū)面臨的水資源壓力;Franczyk[53]基于氣候變化和土地覆蓋情景,采用AVSWAT半分布水文模型,研究了氣候變化和不同土地覆蓋變化對(duì)平均年徑流深的影響;Jun[54]基于AVGWLF模型模擬了馬薩諸塞州東部流域在不同氣候變化情景和不同土地利用情景下共同對(duì)水質(zhì)和水量的影響。在對(duì)人文系統(tǒng)的影響研究方面:地球系統(tǒng)科學(xué)合作伙伴(ESSP)組織的“全球環(huán)境變化與人類健康項(xiàng)目”(GECHH)[55]重點(diǎn)研究全球環(huán)境變化如何影響人類的生存、生活和健康,以確保人類擁有更加健康的未來;世界氣候研究計(jì)劃(WCRP)[56]、全球環(huán)境變化人文因素計(jì)劃(IHDP)[57]旨在研究對(duì)付全球環(huán)境變化,促進(jìn)可持續(xù)性發(fā)展目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的政策方案,為人類可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。然而,在對(duì)人水綜合系統(tǒng)的影響研究方面,研究成果相對(duì)匱乏。
2 目前研究總結(jié)及面臨的問題
2.1 研究進(jìn)展總結(jié)
綜合分析國內(nèi)外的研究,對(duì)目前關(guān)于環(huán)境變化對(duì)人水系統(tǒng)影響的研究進(jìn)展綜述如下。
(1)氣候變化對(duì)人水系統(tǒng)的影響研究。氣候變化對(duì)人水系統(tǒng)的影響研究主要針對(duì)單一系統(tǒng)的研究,即單獨(dú)針對(duì)人文系統(tǒng)或水系統(tǒng)的研究。在對(duì)人文系統(tǒng)的影響研究方面,國內(nèi)外研究主要從定性的角度對(duì)影響進(jìn)行描述,描述的內(nèi)容多以氣候變化對(duì)人類生存與健康以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響為主。在對(duì)水系統(tǒng)的影響研究方面,重點(diǎn)側(cè)重于氣候變化對(duì)水文水資源的影響,且大多數(shù)研究都致力于氣候變化對(duì)單一水循環(huán)要素的影響,如降雨、蒸散發(fā)、徑流量的變化。研究主要是通過由氣候變化引起的區(qū)域水文要素(如蒸發(fā)、降水、徑流等)的改變進(jìn)而預(yù)測(cè)對(duì)整個(gè)區(qū)域水系統(tǒng)的影響以及未來的變化趨勢(shì)。研究方法多以定量的方法為主,研究模式主要為“設(shè)計(jì)氣候情景-創(chuàng)建水文模型-評(píng)估要素影響”[58],即在假設(shè)未來氣候變化情景的基礎(chǔ)上耦合水文模型模擬研究區(qū)域水文要素的變化及水循環(huán)過程,根據(jù)模擬結(jié)果,評(píng)估氣候變化對(duì)水系統(tǒng)的影響并提出適宜的防護(hù)措施。然而,在對(duì)人水綜合系統(tǒng)的影響研究方面,研究成果相對(duì)匱乏。endprint
(2)人類活動(dòng)對(duì)人水系統(tǒng)的影響研究。人類活動(dòng)對(duì)人水系統(tǒng)的影響主要側(cè)重于對(duì)水系統(tǒng)的研究。在國內(nèi)外研究中,常以人類活動(dòng)中的城市擴(kuò)張、土地利用類型等影響因子對(duì)水系統(tǒng)的水量或水質(zhì)影響進(jìn)行研究,特別是對(duì)水文要素中的徑流的影響研究最多。在研究方法方面,國內(nèi)研究所采用的研究方法主要從定性的角度描述人類活動(dòng)對(duì)水系統(tǒng)、人文系統(tǒng)的影響,而國外的研究方法多采用從定量化的角度對(duì)產(chǎn)生的影響進(jìn)行量化和評(píng)估。
(3)氣候變化和人類活動(dòng)綜合驅(qū)動(dòng)下對(duì)人水系統(tǒng)的影響研究。環(huán)境變化對(duì)人水系統(tǒng)的影響即是氣候變化和人類活動(dòng)共同作用對(duì)人水系統(tǒng)產(chǎn)生的綜合影響。歸納目前的國內(nèi)外研究可以發(fā)現(xiàn),研究主要圍繞著兩大主題:a.模擬在不同氣候變化情景和人類活動(dòng)情景下對(duì)水系統(tǒng)的共同影響;b.評(píng)估氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)水系統(tǒng)的影響及量化分解各自產(chǎn)生影響的比重。模擬的方法多采用大氣環(huán)流模型、GIS流域模擬模型等方法進(jìn)行研究,而對(duì)于影響的評(píng)估,主要采用水和能量收支分析法進(jìn)行影響評(píng)估的經(jīng)驗(yàn)判定,以水文模型法、水文敏感性分析法、氣候彈性系數(shù)法等為主要定量方法進(jìn)行影響評(píng)估的量化。
2.2 研究面臨的問題
通過國內(nèi)外研究進(jìn)展綜述,總結(jié)目前研究面臨的問題。大致分為如下幾類。(1)單系統(tǒng)影響機(jī)理研究豐富,綜合系統(tǒng)影響機(jī)理研究欠缺。研究環(huán)境變化對(duì)人水系統(tǒng)的影響,首要任務(wù)是從根本上認(rèn)識(shí)環(huán)境變化因子與人水系統(tǒng)之間的相互作用與關(guān)系,然而,目前的機(jī)理研究側(cè)重于對(duì)人文系統(tǒng)或水系統(tǒng)的單方面影響作用,缺乏從人文系統(tǒng)、水系統(tǒng)、人水綜合系統(tǒng)的多層面、多角度對(duì)影響機(jī)理進(jìn)行系統(tǒng)性分析。(2)缺乏因子識(shí)別的綜合性研究。目前,對(duì)于影響人水系統(tǒng)的環(huán)境變化因子還沒有較全面、系統(tǒng)的歸納總結(jié),以至于大多數(shù)研究都圍繞少數(shù)的幾個(gè)因子在展開,因子的識(shí)別缺乏綜合性。(3)對(duì)人文系統(tǒng)的影響研究匱乏。目前,研究側(cè)重于環(huán)境變化對(duì)水系統(tǒng)的影響,對(duì)人文系統(tǒng)的影響研究較少。(4)理論研究多偏重于定性分析,定量研究較少。目前,影響作用的量化研究主要側(cè)重于氣候變化對(duì)水系統(tǒng)、人類活動(dòng)對(duì)水系統(tǒng)的定性或半定量分析,而對(duì)“人水綜合系統(tǒng)”影響作用的量化方法及應(yīng)用研究成果較少。
3 關(guān)鍵問題探討及展望
針對(duì)目前研究存在的問題,從影響作用機(jī)理、環(huán)境變化因子、對(duì)人文系統(tǒng)的影響、人水綜合系統(tǒng)的研究、影響作用的量化共5個(gè)方面探討目前研究面臨的關(guān)鍵性問題,展望未來研究的趨勢(shì)和重點(diǎn)。
3.1 影響作用機(jī)理
環(huán)境變化因子對(duì)人水系統(tǒng)的影響作用關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜,理清環(huán)境變化對(duì)人水系統(tǒng)的影響作用機(jī)理對(duì)未來的研究具有至關(guān)重要的作用。影響人水系統(tǒng)的環(huán)境變化因子有很多,那么,環(huán)境變化因子到底包括哪些?如何對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)性的識(shí)別和分類,進(jìn)而建立清晰的影響因子框架?環(huán)境變化因子對(duì)人文系統(tǒng)、水系統(tǒng)、人水綜合系統(tǒng)的影響作用是怎樣的?這些問題都是未來研究急需解決的關(guān)鍵問題。本文在大量查閱國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)識(shí)別環(huán)境變化因子,并詳細(xì)分析環(huán)境變化對(duì)人水系統(tǒng)的影響作用,構(gòu)建了環(huán)境變化對(duì)人水系統(tǒng)的影響作用機(jī)理框架圖,如圖1所示。根據(jù)構(gòu)建的影響作用機(jī)理框架圖,結(jié)合目前研究綜述,為分析未來研究的方向以及解決研究面臨的關(guān)鍵問題奠定了基礎(chǔ)。
3.2 環(huán)境變化因子
環(huán)境變化因子多樣,僅在圖1中,關(guān)于氣候變化因子和人類活動(dòng)因子都分別多達(dá)6個(gè)。然而,在目前研究工作中,大多數(shù)文獻(xiàn)都集中于單一或者較少的幾個(gè)影響因子對(duì)水系統(tǒng)產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析,缺乏從“綜合性”的角度對(duì)環(huán)境變化因子進(jìn)行影響分析。研究選定的影響因子通常以氣候變化中的“降水”“蒸發(fā)”“溫度”影響因子以及人類活動(dòng)中的“城市化”“水利工程”“防護(hù)措施”影響因子研究為主,對(duì)于其他影響因子,研究涉及較少。采用單一或較少的因子進(jìn)行影響作用的研究是片面的,或者說不足以描述整個(gè)環(huán)境的變化、不足以代表對(duì)人水系統(tǒng)產(chǎn)生的綜合影響。因此,為了使研究更加科學(xué),在未來的研究中,首要的是要全面地分析出環(huán)境變化因子包含的類別與種類,以完整地呈現(xiàn)出影響因子集合。研究中影響因子的選擇除了要考慮常被選擇的影響因子之外,還應(yīng)融入氣候變化中的“相對(duì)濕度”“日照時(shí)間”“風(fēng)速”以及人類活動(dòng)中的“工業(yè)”“農(nóng)業(yè)”“生活”等因子,從系統(tǒng)性的、綜合性的角度,深入研究環(huán)境變化對(duì)人文系統(tǒng)、水系統(tǒng)、以及人水綜合系統(tǒng)產(chǎn)生的影響,全面、客觀地反映出影響結(jié)果。
3.3 環(huán)境變化對(duì)人文系統(tǒng)的影響作用
環(huán)境變化對(duì)人文系統(tǒng)的影響包括直接影響和間接影響。直接影響主要是影響人類生存與健康以及國民經(jīng)濟(jì),而間接影響主要包括改變經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展結(jié)構(gòu)和影響水能利用等方面。
當(dāng)前,環(huán)境變化對(duì)人文系統(tǒng)的影響研究多集中于氣候變化或人類活動(dòng)對(duì)人類生存、健康以及對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成的影響,缺乏從氣候變化與人類活動(dòng)共同對(duì)人文系統(tǒng)的影響研究,且研究主要分析影響因子對(duì)人文系統(tǒng)產(chǎn)生的直接影響,缺乏對(duì)人文系統(tǒng)的間接影響的研究分析。此外,研究多以定性的方法對(duì)影響進(jìn)行描述,缺乏影響的量化分析。因此,在未來的研究中,應(yīng)當(dāng)以氣候變化與人類活動(dòng)共同對(duì)人文系統(tǒng)產(chǎn)生的影響進(jìn)行研究,采用定量的方法,量化環(huán)境變化對(duì)人文系統(tǒng)產(chǎn)生的影響,為減輕和消除不良影響提供科學(xué)的參考,為降低影響風(fēng)險(xiǎn)提供可靠的理論依據(jù)。
3.4 人水綜合系統(tǒng)研究
環(huán)境變化不僅對(duì)人文系統(tǒng)、水系統(tǒng)進(jìn)行單方面影響,其最終影響的是人水這一綜合系統(tǒng),即最終影響人水關(guān)系的和諧。人水系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜,基于環(huán)境變化下的人水關(guān)系則更加復(fù)雜。如何從人水綜合系統(tǒng)的角度分析環(huán)境變化與人水系統(tǒng)之間的相互影響?如何從定量的角度分析環(huán)境變化對(duì)人水關(guān)系產(chǎn)生的影響?如何在不同環(huán)境變化背景下研究對(duì)人水綜合系統(tǒng)的作用水平以及人水關(guān)系狀態(tài)?這些都是未來研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。研究環(huán)境變化對(duì)人水綜合系統(tǒng)影響的最終目的是要使得人水系統(tǒng)的作用水平及人水關(guān)系狀態(tài)在不同的環(huán)境變化背景下達(dá)到和諧,以實(shí)現(xiàn)人水和諧相處?!叭怂椭C”研究認(rèn)為人水和諧論是辯證唯物主義哲學(xué)思想的具體體現(xiàn),是人們認(rèn)識(shí)人水關(guān)系、解決人水矛盾的根本理論方法[3]。人水和諧理論為解決環(huán)境變化對(duì)人水綜合系統(tǒng)造成的不和諧影響提供了新的研究途徑。因此,在以后的研究中,應(yīng)當(dāng)結(jié)合人文系統(tǒng)與水系統(tǒng),從“系統(tǒng)綜合”角度,融合“人水和諧”理論,注重多學(xué)科交叉,從經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)、水文學(xué)、生態(tài)學(xué)、地理學(xué)角度,建立具備人水系統(tǒng)的多系統(tǒng)耦合模型[59],通過不同環(huán)境變化情景與人水系統(tǒng)耦合模型進(jìn)行結(jié)合,模擬不同環(huán)境變化情景下的人水關(guān)系,研究不同的環(huán)境變化情境對(duì)人水關(guān)系的影響,為進(jìn)一步量化評(píng)估對(duì)人水系統(tǒng)的影響和人水關(guān)系的優(yōu)化調(diào)控奠定基礎(chǔ)。endprint
3.5 影響作用量化
在環(huán)境變化背景下,對(duì)人水系統(tǒng)影響的量化研究主要目的是為了量化評(píng)估影響的程度以及為減小消極影響而進(jìn)行的優(yōu)化調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)。然而,分析環(huán)境變化對(duì)人水系統(tǒng)的影響作用機(jī)理可知,環(huán)境變化對(duì)人水系統(tǒng)的影響最終關(guān)系到人水綜合系統(tǒng)的人水關(guān)系和諧。因此,影響作用的量化研究最終歸結(jié)于在不同環(huán)境變化情境下的人水關(guān)系研究。人水關(guān)系研究的對(duì)象是十分復(fù)雜的人文系統(tǒng)和水系統(tǒng),如何在不同的環(huán)境變化情景下定量描述人水系統(tǒng)的影響水平即人水關(guān)系狀態(tài)是未來研究的方向和難點(diǎn)。人水狀態(tài)的量化也就是量化人水關(guān)系的和諧程度。左其亭[60]提出的“和諧論”以和諧度方程來定量描述人水關(guān)系的和諧程度,從而達(dá)到定量化評(píng)估人水關(guān)系的目的。因此,和諧論為量化不同環(huán)境變化情境下的人水關(guān)系提供了一條新的思路。在未來的研究中,可采用基于和諧理論中的和諧度來定量評(píng)價(jià)不同環(huán)境變化情景對(duì)人水綜合系統(tǒng)的作用水平以及人水關(guān)系狀態(tài)。
除此之外,為了在不同的環(huán)境變化情境下建立更好的人水關(guān)系,實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用與經(jīng)濟(jì)社會(huì)的科學(xué)發(fā)展,達(dá)到人水和諧,應(yīng)當(dāng)在量化影響作用的基礎(chǔ)之上,進(jìn)行人水關(guān)系的優(yōu)化調(diào)控。然而,在人水關(guān)系的調(diào)控中,如何針對(duì)在環(huán)境變化情景下的不同人水關(guān)系進(jìn)行優(yōu)化調(diào)控?在構(gòu)建調(diào)控模型時(shí),如何優(yōu)化其調(diào)控目標(biāo)?如何調(diào)整其調(diào)控準(zhǔn)則?如何定量化選擇調(diào)控方案?等等,這些問題都是未來亟需解決的關(guān)鍵問題。在和諧論思想的影響下,未來可以構(gòu)建基于和諧論的人水關(guān)系調(diào)控模型,以達(dá)到優(yōu)化與改善人水關(guān)系的目的。
4 結(jié)語
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展進(jìn)程的不斷加快,環(huán)境變化對(duì)水資源和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響越來越大,探討環(huán)境變化對(duì)人水系統(tǒng)影響的關(guān)鍵問題是支撐人水和諧發(fā)展的重要基礎(chǔ)。本文從氣候變化和人類活動(dòng)出發(fā),總結(jié)兩者各自及共同對(duì)人水系統(tǒng)影響的國內(nèi)外研究進(jìn)展,分析目前研究存在的關(guān)鍵問題,并提出相應(yīng)的研究思路。研究發(fā)現(xiàn):(1)缺乏從人文系統(tǒng)、水系統(tǒng)、人水綜合系統(tǒng)的多層面與多角度對(duì)影響機(jī)理進(jìn)行系統(tǒng)性分析;(2)尚未較全面、系統(tǒng)的歸納總結(jié)影響人水系統(tǒng)的環(huán)境變化因子,以至于選擇單一因子的影響研究缺乏綜合性;(3)對(duì)人文系統(tǒng)的影響研究匱乏;(4)理論研究多偏重于定性分析,定量研究較少。未來的研究應(yīng)當(dāng)在系統(tǒng)識(shí)別環(huán)境變化因子的基礎(chǔ)之上,深入分析環(huán)境變化因子對(duì)人水系統(tǒng)的作用機(jī)理,從系統(tǒng)性的、綜合性的角度,研究環(huán)境變化對(duì)人文系統(tǒng)、水系統(tǒng)、以及人水綜合系統(tǒng)產(chǎn)生的影響,采用定量的方法,量化評(píng)估環(huán)境變化對(duì)人水系統(tǒng)的影響,構(gòu)建人水關(guān)系模擬與調(diào)控模型,以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化與改善人水關(guān)系的目的。
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南水北調(diào)與水利科技2015年6期